特開 2024-117286 インサート部材の鋳造装置および鋳造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024117286

(43)【公開日】2024-08-29

(54)【発明の名称】インサート部材の鋳造装置および鋳造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20240822BHJP

   B22D 17/22 20060101ALI20240822BHJP

   B22D 17/24 20060101ALI20240822BHJP

   B22D 17/00 20060101ALI20240822BHJP

   B22D 19/00 20060101ALI20240822BHJP

   H02K 17/16 20060101ALI20240822BHJP

【ＦＩ】

H02K15/02 J

B22D17/22 E

B22D17/24 Z

B22D17/00 D

B22D19/00 T

H02K17/16 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023023296

(22)【出願日】2023-02-17

(71)【出願人】

【識別番号】300041192

【氏名又は名称】ＵＢＥマシナリー株式会社

(72)【発明者】

【氏名】三吉 博晃

【テーマコード（参考）】

5H013

5H615

【Ｆターム（参考）】

5H013MM02

5H615AA01

5H615BB06

5H615BB14

5H615PP03

5H615SS12

5H615SS13

(57)【要約】

【課題】鋳造装置と鋳造金型のコンパクト化と簡素化、および、金型段取りの簡素化を実現し、さらに、溶湯とインサート部材が一体化した高品質な鋳造品の安定供給を可能とする、インサート部材の鋳造装置および鋳造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】複数の連通空間部を内部に備える金属製のインサート部材を配置した金型キャビティに向けて溶湯を射出充填する、インサート部材の鋳造装置において、連通空間部が鉛直上下方向に向くようにインサート部材を鉛直下方から支持するスライドテーブル部と、スライドテーブル部にインサート部材を支持した状態で、固定金型と可動金型を水平方向に型締して金型キャビティを形成する型締部と、可動金型を支持する可動盤に配置された加圧部と、固定金型を支持する固定盤に配置された加圧固定部と、を備え、固定金型と可動金型の型締により加圧部と加圧固定部がロックされる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の連通空間部を内部に備える金属製のインサート部材を配置した金型キャビティに向けて溶湯を射出充填する、インサート部材の鋳造装置において、
前記連通空間部が鉛直上下方向に向くように前記インサート部材を鉛直下方から支持するスライドテーブル部と、前記スライドテーブル部に前記インサート部材を支持した状態で、固定金型と可動金型を水平方向に型締して前記金型キャビティを形成する型締部と、前記可動金型を支持する可動盤に配置された加圧部と、前記固定金型を支持する固定盤に配置された加圧固定部と、を備え、
前記固定金型と前記可動金型の型締により前記加圧部と前記加圧固定部がロックされることを特徴とする、インサート部材の鋳造装置。

【請求項2】

前記加圧部は、加圧支持部に支持される第１加圧駆動部と、前記金型キャビティに配置された加圧ブロックと、第１加圧連結部と、を備え、前記第１加圧連結部で前記第１加圧駆動部と前記加圧ブロックを連結した状態で前記可動盤に配置される、請求項１に記載のインサート部材の鋳造装置。

【請求項3】

前記第１加圧駆動部で前記加圧ブロックを押圧して、前記インサート部材の鉛直下面に第１空間部を形成し、前記インサート部材の鉛直上面に第２空間部を形成する、請求項１または２に記載のインサート部材の鋳造装置。

【請求項4】

前記第１空間部に向けて溶湯を射出充填する射出部を備え、前記第１空間部と前記連通空間部と前記第２空間部を溶湯で充満させて、前記溶湯と前記インサート部材が一体化した鋳造品を成形する、請求項３に記載のインサート部材の鋳造装置。

【請求項5】

前記加圧部は、前記加圧支持部に支持された第２加圧駆動部と、第２加圧連結部と、前記加圧ブロック内に配置した加圧ピストンと、を更に備え、前記第２加圧連結部で前記第２加圧駆動部と前記加圧ピストンを連結した状態で、前記第２加圧駆動部で前記加圧ピストンを操作して前記第２空間部に充満された前記溶湯を加圧する、請求項２または４に記載のインサート部材の鋳造装置。

【請求項6】

前記加圧支持部は、前記型締部に対して前記固定金型および前記可動金型の脱着を行う待機位置と、前記第１加圧駆動部と前記加圧ブロックの連結、あるいは、前記第２加圧駆動部と前記加圧ピストンの連結を行う連結位置と、を移動可能である、請求項１または２に記載のインサート部材の鋳造装置。

【請求項7】

前記スライドテーブル部は、前記固定金型と前記可動金型とで囲まれた空間内を摺動し前記インサート部材をセットするテーブルと、前記可動金型から離れた位置に配置され前記テーブルの摺動を操作するテーブル駆動部と、前記テーブルと前記テーブル駆動部を連結するテーブル連結部と、を備える、請求項１に記載のインサート部材の鋳造装置。

【請求項8】

前記インサート部材は、モータロータを構成する部品である、請求項１に記載のインサート部材の鋳造装置。

【請求項9】

請求項１に記載のインサート部材の鋳造装置を用いた鋳造方法において、
複数の連通空間部を内部に備える金属製のインサート部材の前記連通空間部が鉛直上下方向に向くように、スライドテーブル部に前記インサート部材をセットするインサート部材セット工程と、前記スライドテーブル部に前記インサート部材を支持した状態で、固定金型と可動金型を水平方向に型締して金型キャビティを形成する金型キャビティ形成工程と、前記固定金型と前記可動金型の型締により、前記可動金型を支持する可動盤に配置された加圧部と、前記固定金型を支持する固定盤に配置された加圧固定部とがロックされる加圧ロック工程と、前記金型キャビティに配置された加圧ブロックと前記加圧部を連結する連結工程と、前記加圧部で前記加圧ブロックを前記金型キャビティに押圧して、前記インサート部材の鉛直下面に第１空間部および鉛直上面に第２空間部を形成する空間部形成工程と、射出部から前記第１空間部に向けて溶湯を射出充填し、前記第１空間部と前記連通空間部と前記第２空間部を溶湯で充満させる射出充填工程と、前記金型キャビティ内で前記溶湯の冷却固化を行う冷却工程と、前記溶湯と前記インサート部材が一体となった鋳造品を前記金型キャビティから搬出する鋳造品搬出工程と、を備える、ことを特徴とする鋳造方法。

【請求項10】

前記射出充填工程において、前記第１空間部に充満された前記溶湯を前記射出部から加圧する第１加圧工程と、前記第２空間部に充満された前記溶湯を前記加圧部から加圧する第２加圧工程と、を更に備える、請求項９に記載の鋳造方法。

【請求項11】

前記インサート部材は、モータロータを構成する部品である、請求項９または１０に記載の鋳造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の連通空間部を内部に備える金属製のインサート部材を配置した金型キャビティに向けて溶湯を射出充填し、インサート部材の両端に形成された空間部と連通空間部を溶湯で充満させて、溶湯とインサート部材が一体化した鋳造品を成形するインサート部材の鋳造装置および鋳造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の連通空間部を内部に備える金属製のインサート部材を、金型キャビティの所定の位置に配置して、インサート部材の両端に空間部を形成させる。次いで、片方の空間部に向けて射出部から所定の組成に調整された溶湯を射出充填して、片方の空間部と連通空間部および反対側の空間部を溶湯で充満させ、溶湯が充満した状態で冷却固化させる。その結果、例えば、電動機または電気モータのモータロータを構成する部品に好適な、溶湯とインサート部材が一体化した鋳造品が効率的に成形されることから、これらに関する鋳造装置および鋳造方法について多くの提案がされている。

【0003】

例えば、特許文献１は、竪型締の鋳造装置を用いて、複数の連通空間部が鉛直上下方向に向くようにインサート部材を配置し、インサート部材の鉛直下方に形成した下部エンドリングから溶湯を射出充填し、連通空間部を経由して、インサート部材の鉛直上方に形成した上部エンドリングまで溶湯を充満させる。さらに、鋳造金型の上部に設けた加圧手段を用いて上部エンドリング内の溶湯を加圧し、下部エンドリング内の溶湯は射出充填手段から加圧するとしている。また、特許文献２は、特許文献１と同様の手段であり、上部エンドリング内の溶湯の加圧手段を竪型締の鋳造装置に設けている点が異なる。

【0004】

また、例えば、特許文献３は、横型締の鋳造装置を用いて、複数の連通空間部が鉛直上下方向に向くようにインサート部材を配置する。次いで、特許文献１と同様に、インサート部材の鉛直下方に形成した下部キャビティから溶湯を射出充填し、連通空間部を経由して、インサート部材の鉛直上方に形成した上部キャビティまで溶湯を充満させる。さらに、インサート部材を押圧して固定する第１ピストンと、上部キャビティ内の溶湯を加圧する第２ピストンを鋳造金型に設ける。また、特許文献４は、横型締の鋳造装置を用いて、複数の連通空間部が水平方向に向くようにインサート部材を配置し、インサート部材の両端に形成した短絡環形成用キャビティの片側から溶湯を射出充填し、連通空間部と両端の短絡環形成用キャビティを溶湯で充満させる。さらに、鋳造金型に設けた加圧手段で他方の短絡環形成用キャビティ内の溶湯を加圧する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平２－２６１０３９号公報

【特許文献2】特開平５－４９２２０号公報

【特許文献3】特開平８－３１７６１５号公報

【特許文献4】特開２００９－２８４６５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、例えば、電動機または電気モータのモータロータを構成する部品に好適な、溶湯とインサート部材が一体化した鋳造品において、射出部から連通空間部を経由して、インサート部材の両端に形成した空間部の溶湯を適正に加圧することが望まれる。そのために、射出部からの溶湯の加圧力（鋳造圧力という）は高圧を必要とし、射出部は高圧化および大型化となる。また、高圧の鋳造圧力により金型ＰＬ面からの溶湯の漏出（鋳バリという）が心配され、鋳造金型は鋳バリを防止するために大型化となる。また、鋳造金型を型締する型締部も大型化を必要とする。そのために、特許文献１から特許文献４に示すように、射出部からの溶湯加圧と、射出部とは別に設けた加圧手段を用いた溶湯加圧の組合せが好適であり、これにより、金型キャビティ内の鋳造圧力を下げることができ、射出部と型締部および鋳造金型のコンパクト化と、鋳巣の無い健全な溶湯とインサート部材が一体化した鋳造品を得ることができるとされている。

【0007】

しかしながら、特許文献１に示す手段は、鋳造金型に油圧シリンダ等の加圧手段が組み込まれた形態であるので、鋳造金型のコンパクト化は期待できない。また、新規の鋳造金型において、加圧手段を含んでの金型製作となるために金型コスト高を避けることができない。また、加圧手段を含んだ状態での鋳造金型の鋳造装置への脱着作業（金型段取りという）は、煩雑さが予見される。さらに、竪型締の鋳造装置の高さ方向は大型となり、例えば、建屋の低い鋳造工場では、地下ピットを掘って鋳造装置を収納する等の面倒な処置を必要とする。これに対して、特許文献２に示す手段は、鋳造装置に油圧シリンダ等の加圧手段を組み込んだ形態であるので、鋳造金型のコンパクト化と金型コスト低減、および段取り作業の簡素化を可能とする。しかしながら、竪型締の鋳造装置の高さ方向は大型であるので、特許文献１と同様な課題が残る。ここで、特許文献１および特許文献２においては、連通空間部およびインサート部材の両端の空間部が、型締部の型開閉方向に配列する形態である。そのため、射出部からの溶湯加圧と加圧手段を用いた溶湯加圧の組合せであっても、金型キャビティ内の鋳造圧力が型締部に直接負荷される形態であるので、鋳造圧力に負けないように大型の型締部を必要とする。

【0008】

これに対して、特許文献３に示す手段は、連通空間部およびインサート部材の両端の空間部が、型締部の型開閉方向と直交する方向に配列し、金型キャビティ内の鋳造圧力が型締部に直接負荷される形態でないので、型締部のコンパクト化を実現する。また、射出部からの溶湯加圧と加圧手段を用いた溶湯加圧の組合せによる、金型キャビティ内の鋳造圧力の低減効果によって、型締部の更なるコンパクト化を可能とする。さらに、横型締の鋳造装置は高さ方向がコンパクトであるので、竪型締の鋳造装置で生じる課題は解消される。しかしながら、鋳造金型に油圧シリンダ等の加圧手段が組み込まれた形態であるので、特許文献１に示す課題は残ったままである。

【0009】

また、特許文献４に示す手段は、インサート部材を水平方向に配置して、横型締の鋳造装置の高さ方向をよりコンパクト化することができる。しかしながら、連通空間部およびインサート部材の両端の短絡環形成用キャビティが、型締部の型開閉方向に配列している形態であるので、金型キャビティ内の鋳造圧力が型締部に直接負荷される。その結果、鋳造圧力に負けないように大型の型締部を必要とし、高さ方向のコンパクト化の効果が薄れてしまう。また、鋳造金型に油圧シリンダ等の加圧手段が組み込まれた形態であるので、特許文献３に示す課題は残ったままである。さらに、溶湯に含まれる比重の軽いガスや不純物等が、複数の連通空間部内に留まる恐れがあるので、鋳巣の無い健全な溶湯とインサート部材が一体化した鋳造品の安定生産を実現することが困難と考えられる。そのために、比重の軽いガスや不純物等を効率よく連通空間部から排出できる、特許文献１から特許文献３に示すように、連通空間部を鉛直上下方向に向くように金型キャビティ内に配置することが好ましい形態である。

【0010】

そこで、本発明は、鋳造装置と鋳造金型のコンパクト化と簡素化、および、金型段取りの簡素化を実現し、さらに、溶湯とインサート部材が一体化した高品質な鋳造品の安定供給を可能とする、インサート部材の鋳造装置および鋳造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明のインサート部材の鋳造装置は、
複数の連通空間部を内部に備える金属製のインサート部材を配置した金型キャビティに向けて溶湯を射出充填する、インサート部材の鋳造装置において、
前記連通空間部が鉛直上下方向に向くように前記インサート部材を鉛直下方から支持するスライドテーブル部と、前記スライドテーブル部に前記インサート部材を支持した状態で、固定金型と可動金型を水平方向に型締して前記金型キャビティを形成する型締部と、前記可動金型を支持する可動盤に配置された加圧部と、前記固定金型を支持する固定盤に配置された加圧固定部と、を備え、
前記固定金型と前記可動金型の型締により前記加圧部と前記加圧固定部がロックされることを特徴とする。

【0012】

本発明のインサート部材の鋳造装置において、
前記加圧部は、加圧支持部に支持される第１加圧駆動部と、前記金型キャビティに配置された加圧ブロックと、第１加圧連結部と、を備え、前記第１加圧連結部で前記第１加圧駆動部と前記加圧ブロックを連結した状態で前記可動盤に配置される、ことが好ましい。

【0013】

本発明のインサート部材の鋳造装置において、
前記第１加圧駆動部で前記加圧ブロックを押圧して、前記インサート部材の鉛直下面に第１空間部を形成し、前記インサート部材の鉛直上面に第２空間部を形成する、ことが好ましい。

【0014】

本発明のインサート部材の鋳造装置において、
前記第１空間部に向けて溶湯を射出充填する射出部を備え、前記第１空間部と前記連通空間部と前記第２空間部を溶湯で充満させて、前記溶湯と前記インサート部材が一体化した鋳造品を成形する、ことが好ましい。

【0015】

本発明のインサート部材の鋳造装置において、
前記加圧部は、前記加圧支持部に支持された第２加圧駆動部と、第２加圧連結部と、前記加圧ブロック内に配置した加圧ピストンと、を更に備え、前記第２加圧連結部で前記第２加圧駆動部と前記加圧ピストンを連結した状態で、前記第２加圧駆動部で前記加圧ピストンを操作して前記第２空間部に充満された前記溶湯を加圧する、ことが好ましい。

【0016】

本発明のインサート部材の鋳造装置において、
前記加圧支持部は、前記型締部に対して前記固定金型および前記可動金型の脱着を行う待機位置と、前記第１加圧駆動部と前記加圧ブロックの連結、あるいは、前記第２加圧駆動部と前記加圧ピストンの連結を行う連結位置と、を移動可能である、ことが好ましい。

【0017】

本発明のインサート部材の鋳造装置において、
前記スライドテーブル部は、前記固定金型と前記可動金型とで囲まれた空間内を摺動し前記インサート部材をセットするテーブルと、前記可動金型から離れた位置に配置され前記テーブルの摺動を操作するテーブル駆動部と、前記テーブルと前記テーブル駆動部を連結するテーブル連結部と、を備える、ことが好ましい。

【0018】

本発明のインサート部材の鋳造装置において、
前記インサート部材は、モータロータを構成する部品である、ことが好ましい。

【0019】

本発明のインサート部材の鋳造装置を用いた鋳造方法において、
複数の連通空間部を内部に備える金属製のインサート部材の前記連通空間部が鉛直上下方向に向くように、スライドテーブル部に前記インサート部材をセットするインサート部材セット工程と、前記スライドテーブル部に前記インサート部材を支持した状態で、固定金型と可動金型を水平方向に型締して金型キャビティを形成する金型キャビティ形成工程と、前記固定金型と前記可動金型の型締により、前記可動金型を支持する可動盤に配置された加圧部と、前記固定金型を支持する固定盤に配置された加圧固定部とがロックされる加圧ロック工程と、前記金型キャビティに配置された加圧ブロックと前記加圧部を連結する連結工程と、前記加圧部で前記加圧ブロックを前記金型キャビティに押圧して、前記インサート部材の鉛直下面に第１空間部および鉛直上面に第２空間部を形成する空間部形成工程と、射出部から前記第１空間部に向けて溶湯を射出充填し、前記第１空間部と前記連通空間部と前記第２空間部を溶湯で充満させる射出充填工程と、前記金型キャビティ内で前記溶湯の冷却固化を行う冷却工程と、前記溶湯と前記インサート部材が一体となった鋳造品を前記金型キャビティから搬出する鋳造品搬出工程と、を備える、ことを特徴とする。

【0020】

本発明のインサート部材の鋳造装置を用いた鋳造方法において、
前記射出充填工程において、前記第１空間部に充満された前記溶湯を前記射出部から加圧する第１加圧工程と、前記第２空間部に充満された前記溶湯を前記加圧部から加圧する第２加圧工程と、を更に備える、ことが好ましい。

【0021】

本発明のインサート部材の鋳造装置を用いた鋳造方法において、
前記インサート部材は、モータロータを構成する部品である、ことが好ましい。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、鋳造装置と鋳造金型のコンパクト化と簡素化、および、金型段取りの簡素化を実現し、さらに、溶湯とインサート部材が一体化した高品質な鋳造品の安定供給を可能とする、インサート部材の鋳造装置および鋳造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施形態に係るインサート部材の鋳造装置を示す概念図である。

【図2】図１に示すインサート部材を示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係る鋳造方法の工程の一部を示す図である。

【図4】図３に引き続いて鋳造方法の工程の一部を示す図である。

【図5】図４に引き続いて鋳造方法の工程の一部を示す図である。

【図6】図５に引き続いて鋳造方法の工程の一部を示す図である。

【図7】図６に引き続いて鋳造方法の工程の一部を示す図である。

【図8】図７に引き続いて鋳造方法の工程の一部を示す図である。

【図9】図８に引き続いて鋳造方法の工程の一部を示す図である。

【図10】溶湯とインサート部材が一体となった鋳造品を示す図である。

【図11】図１０に示す鋳造品を機械加工した後の製品を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが、各請求項に係る発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、本実施形態においては、各構成要素の尺度や寸法が誇張されて示されている場合や、一部の構成要素が省略されている場合がある。

【0025】

（インサート部材の鋳造装置）
先ず、本発明の実施形態に係るインサート部材の鋳造装置について、図１を用いて説明する。図１に示すインサート部材の鋳造装置１００は、インサート部材１０と、鋳造金型２０と、スライドテーブル部３０と、型締部４０と、加圧部５０と、加圧固定部７０と、射出部６０と、を備える。

【0026】

インサート部材１０は、図２を用いて説明する。インサート部材１０は、図２（ａ）に示すように、所定の組成に調整された金属素材を複数積層させた金属積層体１１の内部に、金属積層体１１の鉛直下面１１Ｌと鉛直上面１１Ｕを連通するように、軸孔１３と、複数の連通空間部１２が形成されている。また、固定治具１４が軸孔１３に勘合している。この状態で鋳造金型２０の所定の位置に配置される。なお、図２（ａ）において、軸孔１３と固定治具１４には隙間があるように表現しているが、これは説明のために誇張したのであって、実際には隙間が殆ど無く、軸孔１３と固定治具１４は精度良く位置合わせされる。これによって、鋳造金型２０への配置精度を高めることができる。また、図２（ｂ）または図２（ｃ）は、図２（ａ）のＡ視またはＢ断面を示し、インサート部材１０は円柱形状とする。例えば、電動機または電気モータのモータロータを構成する部品をインサート部材１０に用いると、軸孔１３に電動機または電気モータの回転軸を挿入して高精度に回転させることができる。このように、インサート部材１０は、用途に応じて形状を選定することが好ましい。

【0027】

図１に戻る。鋳造金型２０は、型締部４０を操作して固定金型２１と可動金型２２を型締することで、金型キャビティ２３と図示しない金型ゲートが形成される。インサート部材１０は金型キャビティ２３内に配置される。また、インサート部材１０を支持するスライドテーブル部３０を収納する形態である。射出部６０から金型キャビティ２３に向けて溶湯を射出充填する前に、金型キャビティ２３および金型ゲートに離型剤を塗布することが好ましい。さらに、固定金型２１と可動金型２２には図示しない温調回路を含む金型温調手段を設けて、所定の温度に調整することが好ましい。また、鋳造金型２０に図示しない真空吸引手段を設け、この真空吸引手段を用いて金型キャビティ２３内を直接的に真空吸引するとしても良い。

【0028】

スライドテーブル部３０は、固定金型２１と可動金型２２とで囲まれた空間内を自在に摺動し、インサート部材１０をセットするテーブル３１と、テーブル３１の摺動を操作するテーブル駆動部３２と、テーブル駆動部３２の動作を制御するテーブル制御部３３と、テーブル３１とテーブル駆動部３２を連結するテーブル連結部３４と、を備える。このスライドテーブル部３０を用いて、インサート部材１０の連通空間部１２が鉛直上下方向に向くように、金型キャビティ２３内でインサート部材１０を鉛直下方から支持する。具体的には、インサート部材１０の軸孔１３に挿入された固定治具１４を、テーブル３１に設けた図示しないセット手段に挿入する。また、テーブル駆動部３２とテーブル制御部３３は、可動金型２２から離れた位置に配置され、テーブル連結部３４を操作してテーブル３１と切り離すことで、鋳造金型２０の型締部４０への脱着作業の簡素化を実現することができる。

【0029】

型締部４０は、固定金型２１を支持する固定盤４１と、可動金型２２を支持する可動盤４２と、型締駆動部４５を支持する型締盤４３と、が水平方向に配置される。型締駆動部４５は、油圧シリンダ等の油圧駆動手段とし、シリンダロッド４４を介して、型締駆動部４５と可動盤４２が連結される。また、固定盤４１と型締盤４３は、可動盤４２を貫通する複数の図示しないタイバーで連結される。型締制御部４６で型締駆動部４５を操作して、シリンダロッド４４を介して、タイバーをガイドとして可動盤４２が水平方向に動作する。ここで、可動盤４２の動作について、固定盤４１に近接する動作を型閉動作といい、
固定盤４１から離間する動作を型開動作という。このように、型締部４０は、固定盤４１（あるいは固定金型２１）に対して可動盤４２（あるいは可動金型２２）が水平方向に型開閉動作する。

【0030】

なお、図１において、型締駆動部４５を油圧シリンダ等の油圧駆動手段としたが、これに限定されることなく、例えば、電動機または電気モータの回転運動を直線運動に変換するボールネジ機構を用いた電動駆動手段であっても良く、油圧駆動手段と電動駆動手段を組み合せたハイブリット駆動手段であっても良い。また、型締駆動部４５を複数配置しても良く、タイバーの先端部に型締駆動部４５を配置した形態であっても良い。

【0031】

加圧部５０は、加圧支持部５５に支持される第１加圧駆動部５１と、金型キャビティ２３に配置された加圧ブロック８０と、第１加圧連結部５６と、を備える。第１加圧連結部５６で第１加圧駆動部５１と加圧ブロック８０を連結した状態で可動盤４２に配置される。また、第１加圧制御部５２で第１加圧駆動部５１を操作して、加圧ブロック８０を金型キャビティ２３内に配置したインサート部材１０に押圧する。これにより、金型キャビティ２３とインサート部材１０とで囲まれた、前記インサート部材１０の鉛直下面１１Ｌに第１空間部８１を形成する。同時に、加圧ブロック８０とインサート部材１０とで囲まれた、前記インサート部材１０の鉛直上面１１Ｕに第２空間部８２を形成する。なお、図１において、第１加圧駆動部５１と第１加圧連結部５６を１組として表現したが、これに限定されることなく、必要に応じて複数組としても良い。

【0032】

また、加圧部５０は、加圧支持部５５に支持された第２加圧駆動部５３と、第２加圧連結部５７と、加圧ブロック８０内に配置した加圧ピストン８３と、を更に備える。第２加圧連結部５７で第２加圧駆動部５３と加圧ピストン８３を連結した状態で、第２加圧制御部５４で第２加圧駆動部５３を操作して、加圧ピストン８３を鉛直上下方向に摺動させる。これにより、加圧ブロック８０内に形成された第２空間部８２の容積を可変させることができる。例えば、射出部６０から第２空間部８２に溶湯を充満させた場合、第２空間部８２の容積が縮小する方向に加圧ピストン８３を動作させることで、第２空間部８２内に充満した溶湯を加圧することができる。なお、図１において、第２加圧駆動部５３と加圧ピストン８３を２組と表現したが、必要に応じて増減しても良い。また、第１加圧駆動部５１と第２加圧駆動部５３を一体化した２重構造のシリンダ形態としても良い。

【0033】

また、第１空間部８１と第２空間部８２は、インサート部材１０の内部に設けた複数の連通空間部１２と連通状態にある。なお、軸孔１３と第１空間部８１および第２空間部８２は連通していない。

【0034】

また、加圧移動制御部５９で加圧移動駆動部５８を操作して、第１加圧駆動部５１と第２加圧駆動部５３を支持する加圧支持部５５を移動させることができる。例えば、型締部４０に対して固定金型２１および可動金型２２の鋳造金型２０の脱着を行う際に、この鋳造金型２０の脱着作業と干渉しない位置（待機位置という）に移動させておく。これにより、鋳造金型２０の脱着作業の簡素化を可能とする。また、第１加圧連結部５６で第１加圧駆動部５１と加圧ブロック８０を連結させる、または、第２加圧連結部５７で第２加圧駆動部５３と加圧ピン８３を連結させるに好適な位置（連結位置という）に移動させる。

【0035】

射出部６０は、図示しない給湯手段から所定の組成に調整された所定量の溶湯Ｍの供給を受ける射出スリーブ６１と、射出スリーブ６１内で摺動するプランジャチップ６２と、プランジャチップ６２の摺動を操作する射出駆動部６４と、プランジャチップ６２と射出駆動部６４を連結するプランジャロッド６３と、を備える。射出スリーブ６１は、溶湯Ｍの供給を受ける給湯位置と、鋳造金型２０の図示しない金型ゲートと接続して金型キャビティ２３内に向けて溶湯Ｍを射出充填する射出位置と、を移動可能である。射出制御部６５で射出駆動部６４を操作して、射出スリーブ６１内の溶湯Ｍをプランジャチップ６２が押圧し、金型キャビティ２３内に形成された第１空間部８１に向けて溶湯Ｍを射出充填する。続いて、第１空間部８１から連通空間部１２内へ溶湯Ｍが流動し、第２空間部８２に溶湯Ｍが到達する。これにより、第１空間部８１と連通空間部１２および第２空間部８２を溶湯Ｍが充満し、溶湯Ｍとインサート部材１０が一体化した鋳造品を得る。

【0036】

ここで、射出スリーブ６１およびプランジャチップ６２には、冷却水等の冷却媒体が流れる流路を含む図示しない冷却手段が設けられている。また、プランジャチップ６２と射出スリーブ６１の強固な接触によるカジリ損傷の防止や摺動状態の安定化及び溶湯残渣物の付着抑制等のため、射出スリーブ６１とプランジャチップ６２との摺動面に潤滑剤を塗布することが好ましい。

【0037】

また、射出駆動部６４は、例えば、油圧シリンダ等の油圧駆動手段としても良く、電動機または電気モータの回転運動を直線運動に変換するボールネジ機構を用いた電動駆動手段であっても良い。あるいは、油圧駆動手段と電動駆動手段を組み合せたハイブリット駆動手段であっても良い。なお、油圧駆動手段の場合は、アキュムレータ等の蓄圧手段をさらに備える形態であっても良い。

【0038】

また、図１において、鋳造金型２０に対して射出部６０を鉛直下方方向に配置したが、例えば、射出部６０を水平方向に配置し、金型ゲートの手前で溶湯Ｍの流動方向を鉛直上方に変える形態であっても良い。

【0039】

いずれの形態においても、射出部６０から射出充填した溶湯Ｍが、第１空間部８１から連通空間部１２を経由して第２空間部８２を順に、鉛直下方から鉛直上方に向かって流動させる。これによって、例えば、溶湯Ｍに含まれる比重の軽いガスや不純物等が、複数の連通空間部１２内に留まることなく、効率よく連通空間部１２から排出できる。その結果、鋳巣の無い健全な溶湯Ｍとインサート部材１０が一体化した鋳造品の安定生産の実現を可能とする。

【0040】

加圧固定部７０は、固定盤４１に配置され、固定金型２１と可動金型２２の型締により、可動盤４２に配置された加圧部５０と、より詳しくは、加圧部５０の加圧支持部５５の先端部と加圧固定部７０が勘合してロックされる。これにより、加圧部５０を強固に固定することができ、金型キャビティ２３への加圧ブロック８０の強固な押圧と、金型キャビティ２３内でのインサート部材１０の強固な位置保持と、第１空間部８１および第２空間部８２の形成を強固なものとすることができる。さらに、射出部６０から金型キャビティ２３内に向けて溶湯Ｍの射出充填時の鋳造圧力、あるいは、射出部６０から第１空間部８１内に充填された溶湯Ｍの加圧時の鋳造圧力、第２加圧駆動部５３を操作して第２空間部８２内に充填された溶湯Ｍの加圧時の鋳造圧力、等に対して加圧部５０を強固に固定することができる。その結果、型締部４０および加圧部５０、あるいは、鋳造金型２０のコンパクト化を実現することが可能となる。

【0041】

また、図１において、加圧部５０を可動盤４２に配置し、加圧固定部７０を固定盤４１に配置したが、これに限定されることなく、例えば、固定盤４１に加圧部５０、可動盤４２に加圧固定部７０のように配置するとしても良い。また、加圧部５０を可動盤４２に配置した形態では、加圧固定部７０を固定金型２１に配置するとしても良く、加圧部５０が固定盤４１に配置された形態では、加圧固定部７０を可動金型２２に配置するとしても良い。また、加圧移動駆動部５８を起点に可動盤４２に加圧部５０を固定するように表現したが、可動盤４２に対して加圧部５０を脱着させる形態であっても良い。この場合、待機位置は、型締部４０から離れた位置に設定し、待機位置から連結位置に加圧部５０を移動させるとしても良い。さらに、加圧固定部７０を用いずに、例えば、ボルト等の連結手段を用いて、加圧部５０と可動金型２２を連結する形態であっても良い。

【0042】

このように、複数の連通空間部１２を内部に備える金属製のインサート部材１０を配置した金型キャビティ２３に向けて溶湯Ｍを射出充填するインサート部材１０の鋳造装置１００において、連通空間部１２が鉛直上下方向に向くようにインサート部材１０を鉛直下方から支持するスライドテーブル部３０と、スライドテーブル部３０にインサート部材１０を支持した状態で、固定金型２１と可動金型２２を水平方向に型締して金型キャビティ２３を形成する型締部４０と、可動金型２２を支持する可動盤４２に配置された加圧部５０と、固定金型２１を支持する固定盤４１に配置された加圧固定部７０と、を備え、固定金型２１と可動金型２２の型締により加圧部５０と加圧固定部７０をロックさせる。これにより、溶湯Ｍの射出充填や加圧時に生じる鋳造圧力に対して、加圧部５０を強固に固定することができ、加圧部５０および鋳造金型２０のコンパクト化と簡素化を実現することができる。さらに、鋳造圧力が型締部４０に直接的に負荷する形態でないので、型締部４０のコンパクト化効果と合わせて、鋳造装置１００のコンパクト化と簡素化を確実に可能とすることができる。

【0043】

また、加圧部５０は、加圧支持部５５に支持される第１加圧駆動部５１と、金型キャビティ２３に配置された加圧ブロック８０と、第１加圧連結部５６と、を備え、第１加圧連結部５６で第１加圧駆動部５１と加圧ブロック８０を連結した状態で可動盤４２に配置される。さらに、第１加圧駆動部５１で加圧ブロック８０を押圧して、インサート部材１０の鉛直下面１１Ｌに第１空間部８１を形成し、インサート部材１０の鉛直上面１１Ｕに第２空間部８２を形成する。その状態で、第１空間部８１に向けて溶湯Ｍを射出充填する射出部６０を備え、第１空間部８１と連通空間部１２と第２空間部８２を溶湯Ｍで充満させて、溶湯Ｍとインサート部材１０が一体化した鋳造品を成形する。これにより、金型キャビティ２３内でインサート部材１０を精度良く強固に固定することができ、さらに、インサート部材１０に対して第１空間部８１および第２空間部８２の形成の精度を高めることができ、高品質な鋳造品の安定生産を可能とする。

【0044】

さらに、加圧部５０は、加圧支持部５５に支持された第２加圧駆動部５３と、第２加圧連結部５７と、加圧ブロック８０内に配置した加圧ピストン８３と、を更に備え、第２加圧連結部５７で第２加圧駆動部５３と加圧ピストン８３を連結した状態で、第２加圧駆動部５３で加圧ピストン８３を操作して第２空間部８２に充満された溶湯Ｍを加圧する。これにより、第１空間部８１と連通空間部１２および第２空間部８２に充満した溶湯Ｍの密度を好適な状態に調整することができ、鋳造品の品質を更に高めることができる。また、溶湯Ｍの射出スリーブ６１の先端からの充填距離が最も長い第２空間部８２内の溶湯Ｍの加圧を、加圧ピストン８３に分担してもらう形態であるので、射出部６０のコンパクト化を可能とする。

【0045】

また、加圧支持部５５は、型締部４０に対して固定金型２１および可動金型２２の脱着を行う待機位置と、第１加圧駆動部５１と加圧ブロック８０の連結、あるいは、第２加圧駆動部５３と加圧ピストン８３の連結を行う連結位置と、を移動可能である。さらに、スライドテーブル部３０は、固定金型２１と可動金型２２とで囲まれた空間内を摺動しインサート部材１０をセットするテーブル３１と、可動金型２２から離れた位置に配置されテーブル３１の摺動を操作するテーブル駆動部３２と、テーブル３１とテーブル駆動部３２を連結するテーブル連結部３４と、を備える。これにより、鋳造金型２０の脱着作業（金型段取り作業という）の簡素化を実現する。

【0046】

さらに、インサート部材１０は、モータロータを構成する部品とすることで、高品質なモータロータを提供することができる。

【0047】

（鋳造方法）
次に、図１に示すインサート部材１０の鋳造装置１００を用いた鋳造方法について、図３から図１１を用いて説明する。なお、図３から図１１は、鋳造方法の説明に必要な箇所を表現しており、その他の箇所は図１を用いて説明する。

【0048】

先ず、図３に示すように、固定金型２１と可動金型２２および加圧ブロック８０を組み合わせた状態で、例えば、クレーン等の図示しない搬送手段を用いて、鋳造金型２０を固定盤４１および可動盤４２へ搬入し取付けを行う（金型段取り工程という）。なお、図３において、鋳造金型２０を鉛直上方から下方に向けて搬入するとしたが、これに限定されることなく、例えば、鋳造装置１００と並走する形態で配置された鋳造金型２０を搭載し搬送する金型搬送代車等の手段を用いて、搬入するとしても良い。この場合は、固定盤４１または可動盤４２に対して水平方向から鋳造金型２０が搬入される。

【0049】

金型段取り工程は、先ず、型締部４０の型締制御部４６で型締駆動部４５を操作して、シリンダロッド４４を介して、可動盤４２を型開動作させて所定の型開位置に保持させておく（金型段取り位置という）。また、スライドテーブル部３０のテーブル制御部３３でテーブル駆動部３２を操作して、テーブル３１を可動盤４２から突出しない位置に後退させておく。その際に、テーブル連結部３４を操作して、テーブル３１とテーブル駆動部３２を切り離しておいても良い。また、加圧部５０の加圧移動制御部５９で加圧移動駆動部５８を操作して、第１加圧駆動部５１および第２加圧駆動部５３を支持する加圧支持部５５を待機位置に移動させておく。これにより、固定盤４１と可動盤４２への鋳造金型２０の搬入が容易となり、金型段取り工程の簡素化を実現することができる。

【0050】

なお、図３において、加圧ブロック８０を鋳造金型２０に組み込んだ状態としたが、例えば、鋳造金型２０と加圧ブロック８０を分離した状態で、金型段取り工程を行うとしても良い。この場合、鋳造金型２０を固定盤４１と可動盤４２に取り付けた後で、加圧ブロック８０を鋳造金型２０に組み込むとする。または、金型段取り工程とは別に、第１加圧連結部５６および第２加圧連結部５７を操作して、加圧ブロック８０を加圧支持部５５に取り付けるとしても良い。また、図を簡素化するため、固定金型２１と可動金型２２および加圧ブロック８０で囲まれた空間部（金型キャビティ２３に相当）の、固定金型２１と可動金型２２の合わせ面（金型ＰＬ面という）の表記を省略している。

【0051】

次に、図４に示すように、加圧ブロック８０と第１加圧駆動部５１および第２加圧駆動部５３の連結を行う（連結工程という）。この連結工程は、先ず、加圧部５０の加圧移動制御部５９で加圧移動駆動部５８を操作して、加圧支持部５５を連結位置に移動させる。この状態で、型締部４０の型締制御部４６で型締駆動部４５を操作して、シリンダロッド４４を介して、可動盤４２と鋳造金型２０と固定盤４１が所定の位置で密着するように型締動作させる。その後、図示しない固定手段等を用いて、固定盤４１と固定金型２１、および、可動盤４２と可動金型２２を取付けて固定させる。また、スライドテーブル部３０のテーブル制御部３３でテーブル駆動部３２を操作して、テーブル３１を固定金型２１と可動金型２２とで囲まれた空間内の所定の位置にセットする。なお、テーブル３１とテーブル駆動部３２が切り離された状態であった場合には、テーブル連結部３４を操作して、テーブル３１とテーブル駆動部３２の連結を行う。ここで、鋳造成形の開始前までに、例えば、鋳造金型２０の温度調整を行う図示しない温度調整手段や、摺動中子等を動作させる駆動手段等の接続（ユーティリティ接続という）を行う。

【0052】

次に、加圧部５０の第１加圧制御部５２で第１加圧駆動部５１を操作して、第１加圧シリンダ５１１を加圧ブロック８０に向けて押圧し、第１加圧連結部５６を操作して、第１加圧シリンダ５１１を介して、第１加圧駆動部５１と加圧ブロック８０を連結する。同様に、加圧部５０の第２加圧制御部５４で第２加圧駆動部５３を操作して、第２加圧シリンダ５３１を加圧ブロック８０に向けて押圧し、第２加圧連結部５７を操作して、第２加圧シリンダ５３１を介して、第２加圧駆動部５３と加圧ブロック８０内に配置した加圧ピストン８３を連結する。これらの操作により、加圧ブロック８０と第１加圧駆動部５１および第２加圧駆動部５３が連結され、その結果、加圧ブロック８０と加圧部５０が連結される。この加圧ブロック８０と加圧部５０が連結し、固定金型２１と可動金型２２の型締動作により、金型キャビティ２３が形成される。なお、図４においても図の簡素化のために、図３と同様に、金型キャビティ２３内の金型ＰＬ面を省略する。

【0053】

ここで、固定金型２１と可動金型２２の型締動作において、加圧部５０の加圧支持部５５の先端部と、加圧固定部７０のテーパ部７１とが勘合し加圧部５０がロックされる（加圧ロック工程という）。この加圧ロック工程により、加圧部５０と加圧ブロック８０の連結工程を精度良く確実に行うことがでる。

【0054】

次に、図５に示すように、図示しない搬送手段を用いて、図２に示す、複数の連通空間部１２を内部に備える所定の組成に調整された金属素材で製作されたインサート部材１０を、スライドテーブル部３０のテーブル３１の所定の位置にセットする（インサート部材セット工程という）。このインサート部材セット工程は、先ず、型締部４０の型締制御部４６で型締駆動部４５を操作して、シリンダロッド４４を介して、可動盤４２と可動金型２２を所定の位置に型開動作させる（インサート部材セット位置という）。この時、スライドテーブル部３０のテーブル制御部３３でテーブル駆動部３２を操作して、テーブル３１をインサート部材１０がセットしやすい位置に調整することが好ましい。次に、加圧部５０の第１加圧駆動部５１を操作して、可動金型２２および固定金型２１から離れた所定の位置に加圧ブロック８０を移動させておく。この時、第２加圧駆動部５３は、第１加圧駆動部５１の動作と連動するように操作される。これらの動作により、インサート部材セット工程を精度良く短時間で行うことができる。

【0055】

ここで、インサート部材１０の軸孔１３に固定治具１４を組み込んだ状態とする。この固定治具１４の鉛直下方をテーブル３１に設けたセット孔３５に嵌め込むように、インサート部材１０をスライドテーブル部３０に支持させる。これにより、複数の連通空間部１２が鉛直上下方向に向くように、スライドテーブル部３０でインサート部材１０を精度良く確実に支持することができる。なお、図５において、可動金型２２の型開動作の後に加圧ブロック８０を移動するとしたが、例えば、型開動作の前に加圧ブロック８０の移動を行っても良く、型開動作と加圧ブロック８０の移動を同時に行うとしても良い。

【0056】

次に、スライドテーブル部３０のテーブル３１にインサート部材１０を支持した状態で、固定金型２１に対して可動金型２２を水平方向に型締動作して、金型キャビティ２３を形成する（金型キャビティ形成工程という）。この金型キャビティ形成工程は、先ず、図６に示すように、スライドテーブル部３０のテーブル制御部３３でテーブル駆動部３２を操作して、インサート部材１０が可動金型２２と密着するようにテーブル３１を移動させる。次に、加圧部５０の第１加圧駆動部５１を操作して、第１加圧シリンダ５１１および第１加圧連結部５６を介して、加圧ブロック８０をインサート部材１０に向けて押圧し、インサート部材１０を固定させる。この時、第２加圧駆動部５３は、第１加圧駆動部５１の動作と連動するように操作される。

【0057】

次に、図７に示すように、型締部４０の型締制御部４６で型締駆動部４５を操作して、シリンダロッド４４を介して、予め設定した型締力となるように、可動金型２２と固定金型２１の型締動作を行い、インサート部材１０を支持した状態で金型キャビティ２３を形成させる。これにより、複数の連通空間部１２が鉛直上下方向に向いた状態で、金型キャビティ２３の所定の位置に精度良く保持することができる。必要に応じて、第１加圧駆動部５１で第１加圧シリンダ５１１および第１加圧連結部５６を介して、加圧ブロック８０を押圧する加圧力を調整することが好ましい。

【0058】

また、固定金型２１と可動金型２２の型締動作により、加圧部５０の加圧支持部５５の先端部と、加圧固定部７０のテーパ部７１とが勘合して、加圧部５０が強固にロックされる（加圧ロック工程）。この加圧ロック工程により、金型キャビティ２３内で加圧ブロック８０を精度良く強固に固定することができる。

【0059】

金型キャビティ形成工程に続いて、図７に示すように、加圧部５０の第１加圧制御部５２で第１加圧駆動部５１を操作して、第１加圧シリンダ５１１および第１加圧連結部５６を介して、加圧ブロック８０を金型キャビティ２３に押圧して、インサート部材１０の鉛直下面１１Ｌに第１空間部８１および鉛直上面１１Ｕに第２空間部８２を形成させる（空間部形成工程という）。この空間部形成工程において、第１加圧駆動部５１による加圧ブロック８０の押圧力の調整と、金型キャビティ形成工程の型締駆動部４５による型締力の保持と、加圧ロック工程による加圧部５０の固定により、インサート部材１０に対して精度の高い第１空間部８１と第２空間部８２を形成し、金型キャビティ２３内に正確に強固に固定することができる。

【0060】

空間部形成工程に続いて、射出部６０から金型キャビティ２３に向けて溶湯Ｍの射出充填を行う（射出充填工程という）。この射出充填工程は、先ず、図７に示すように、給湯位置で図示しない給湯手段から所定の組成に調整された所定量の溶湯Ｍを射出スリーブ６１内に供給する（給湯という）。なお、給湯の前には、射出スリーブ６１内の清掃および離型剤等の塗布が行われることが好ましい。給湯に続いて、図示しない傾転手段により射出スリーブ６１を射出位置に移動させる。その後、図示しない移動手段により射出スリーブ６１を鋳造金型２０に押圧して連結させる（射出ドッキングという）。この射出ドッキングにより、射出スリーブ６１の先端と金型ゲートおよび金型キャビティ２３が連通状態となる。この給湯から射出ドッキングまでは、射出スリーブ６１内の溶湯Ｍの温度低下を最小限とするために、短い時間で操作することが好ましい。また、射出スリーブ６１内の溶湯Ｍの酸化防止のために、例えば、窒素等の不活性ガスを射出スリーブ６１に向けて放出するとしても良い。また、射出スリーブ６１およびプランジャチップ６２には、図示しない温度調整手段を設けて温度調整するとしても良い。

【0061】

また、第２空間部８２に充満された溶湯Ｍの加圧の準備として、加圧部５０の第２加圧制御部５４で第２加圧駆動部５３を操作して、第２加圧シリンダ５３１および第２加圧連結部５７を介して、加圧ピストン８３を所定の位置に移動させて、第２空間部８２の容積を拡大させておくことが好ましい。

【0062】

次に、図８に示すように、射出ドッキングに続いて、射出部６０の射出制御部６５で射出駆動部６４を操作して、プランジャロッド６３を介して、プランジャチップ６２を動作させて、射出スリーブ６１内の溶湯Ｍを押圧し射出充填を行う。射出充填された溶湯Ｍは、金型ゲートから第１空間部８１内に流動し、第１空間部８１から連通空間部１２、連通空間部１２から第２空間部８２へと順に溶湯Ｍが流動する。最終的には、金型ゲート、第１空間部８１、連通空間部１２、第２空間部８２の全てに溶湯Ｍが充満される。

【0063】

この射出充填工程において、第１加圧駆動部５１による加圧ブロック８０の押圧力の調整と、金型キャビティ形成工程の型締駆動部４５による型締力の保持と、加圧ロック工程による加圧部５０の固定により、金型キャビティ２３内でインサート部材１０と第１空間部８１および第２空間部８２を精度良く強固に固定することができる。また、射出充填工程で生じる溶湯Ｍの射出充填力（鋳造圧力という）を、加圧ロック工程により強固に受け止めることができるので、加圧部５０および加圧ブロック８０を含む鋳造金型２０のコンパクト化と簡素化を可能とする。さらに、溶湯Ｍは、鉛直下方の第１空間部８１から鉛直上方の第２空間部８２に向かって流動するので、例えば、比重の軽いガスや酸化物等の異物が溶湯Ｍに混在していたとしても、第１空間部８１および連通空間部１２に滞留することなく、最上流に位置する第２空間部８２に効率良く流動される。鋳造後に、第２空間部８２に滞留した異物等を機械加工で除去することで、高品質な鋳造品の安定供給を実現することができる。また、金型キャビティ２３内の溶湯Ｍの流動方向は、型締部４０に直接的に作用する方向でないので、型締部４０のコンパクトも可能とする。

【0064】

また、射出充填工程は、図９に示すように、第１空間部８１と連通空間部１２および第２空間部８２に充満された溶湯Ｍの加圧を含む。先ず、予め設定された押圧力に基づいて、射出部６０の射出制御部６５で射出駆動部６４を操作して、プランジャロッド６３を介して、プランジャチップ６２を動作させて射出スリーブ６１内の溶湯Ｍを押圧する。これにより、金型ゲートを介して、第１空間部８１内に充満した溶湯Ｍを加圧する（第１加圧工程という）。同時に、予め設定された押圧力に基づいて、加圧部５０の第２加圧制御部５４で第２加圧駆動部５３を操作して、第２加圧シリンダ５３１および第２加圧連結部５７を介して、第２空間部８２内に充満した溶湯Ｍを、加圧ピストン８３で押圧する（第２加圧工程という）。この第１加圧工程と第２加圧工程により、第１空間部８１と連通空間部１２および第２空間部８２内に充満した溶湯Ｍを好適に押圧して、例えば、溶湯Ｍの密度を好適な状態とすることができる。その結果、好適な状態に調整された溶湯Ｍとインサート部材１０が一体化した高品質な鋳造品の安定供給を実現することができる。

【0065】

また、この第１加圧工程と第２加圧工程において、第１加圧駆動部５１による加圧ブロック８０の押圧力の調整と、金型キャビティ形成工程の型締駆動部４５による型締力の保持と、加圧ロック工程による加圧部５０の固定により、金型キャビティ２３内でインサート部材１０と第１空間部８１および第２空間部８２を精度良く強固に固定することができる。また、溶湯Ｍの加圧を第１加圧工程と第２加圧工程に分散することで、射出部６０および加圧部５０のコンパクト化と簡素化を可能とする。

【0066】

第１加圧工程と第２加圧工程を継続した状態で、図９に示すように、金型キャビティ２３内で溶湯Ｍの冷却固化を行う（冷却工程という）。その後、図１０に示すように、溶湯Ｍとインサート部材１０が一体となった鋳造品９０を、金型キャビティ２３から搬出して（鋳造品搬出工程という）、インサート部材１０の鋳造装置１００を用いた鋳造方法の成形サイクルを終える。予め設定した鋳造品９０の生産個数を得るまで、インサート部材セット工程から鋳造品搬出工程を繰り返し行う。また、例えば、鋳造金型２０を交換する等の場合には、インサート部材セット工程の前に、金型段取り工程と連結工程を行う。

【0067】

この鋳造品搬出工程は、先ず、射出部６０の射出制御部６５で射出駆動部６４を操作して第１加圧工程を終え、次の成形サイクル用の溶湯Ｍの給湯等の準備工程を開始する。また、加圧部５０の第２加圧制御部５４で第２加圧駆動部５３を操作して第２加圧工程を終える。さらに、加圧部５０の第１加圧制御部５２で第１加圧駆動部５１を操作して、加圧ブロック８０を金型キャビティ２３から離して所定の位置に移動させる。次いで、型締部４０の型締制御部４６で型締駆動部４５を操作して、可動金型２２を所定の位置に型開動作させる（鋳造品搬出位置という）。この鋳造品搬出位置への可動金型２２の移動により、加圧ロック工程が解除される。また、可動金型２２の型開動作の後で、あるいは同時に、スライドテーブル部３０のテーブル制御部３３でテーブル駆動部３２を操作して、鋳造品９０を搬出しやすい位置に調整する。その後、図示しない搬出手段を用いて、固定金型２１と可動金型２２で囲まれた空間から鋳造品９０を搬出する。

【0068】

搬出された鋳造品９０は、図１０に示すように、金属積層体１１内に設けた複数の連通空間部１２と、金属積層体１１の両端面に形成した第１空間部８１および第２空間部８２が溶湯Ｍで充満された鋳造成形後のインサート部材１０である。なお、金型ゲートに相当するビスケット９２と、金型ゲートと第１空間部８１を連結するランナ９１が連結し、また、軸孔１３には固定治具１４がセットされた状態である。

【0069】

その後、鋳造品９０は、機械加工工程に搬送され、図１１に示すように、固定治具１４の取り外しと、ランナ９１とビスケット９２の切断加工と、第１空間部８１および第２空間部８２の仕上げ加工が施された完成品を得る。図１１（ａ）は、機械加工工程後の完成品の断面図を示し、軸孔１３が貫通し、第１空間部８１と連通空間部１２および第２空間部８２が溶湯Ｍで充満された金属積層体１１である。また、図１１（ｂ）または図１１（ｃ）は、図１１（ａ）のＡ視またはＢ断面を示し、インサート部材１０を用いた鋳造成形の完成品は円柱形状とする。例えば、電動機または電気モータのモータロータを構成する部品をインサート部材１０に用いると、軸孔１３に電動機または電気モータの回転軸を挿入して高精度に回転させることができるモータロータ部品を得る。このように、インサート部材１０は、用途に応じて形状を選定することが好ましい。

【符号の説明】

【0070】

１００ 鋳造装置
１０ インサート部材
１１ 金属積層体
１１Ｌ 鉛直下面
１１Ｕ 鉛直上面
１２ 連通空間部
１３ 軸孔
１４ 固定治具
２０ 鋳造金型
２１ 固定金型
２２ 可動金型
２３ 金型キャビティ
３０ スライドテーブル部
３１ テーブル
３２ テーブル駆動部
３３ テーブル制御部
３４ テーブル連結部
３５ セット孔
４０ 型締部
４１ 固定盤
４２ 可動盤
４３ 型締盤
４４ シリンダロッド
４５ 型締駆動部
４６ 型締制御部
５０ 加圧部
５１ 第１加圧駆動部
５１１ 第１加圧シリンダ
５２ 第１加圧制御部
５３ 第２加圧駆動部
５３１ 第２加圧シリンダ
５４ 第２加圧制御部
５５ 加圧支持部
５６ 第１加圧連結部
５７ 第２加圧連結部
５８ 加圧移動駆動部
５９ 加圧移動制御部
６０ 射出部
６１ 射出スリーブ
６２ プランジャチップ
６３ プランジャロッド
６４ 射出駆動部
６５ 射出制御部
７０ 加圧固定部
７１ テーパ部
８０ 加圧ブロック
８１ 第１空間部
８２ 第２空間部
８３ 加圧ピストン
９０ 鋳造品
９１ ランナ
９２ ビスケット
Ｍ 溶湯

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】